2. 본론
2.2 마그네슘 합금
마그네슘은 주기율표 상에서 알칼리금속을 제외한 금속중에서 유일하게 알루미늄보다 가벼운 소재이다. 알루미늄 6601A의 NaCl에 대한 내식성은 0.21 mmpy이다. 폴리우레 탄의 경우 내식성은 매우 높으나, 친환경적이지 못한 소재이다. 따라서 마그네슘의 내식 성을 높여 적당한 무게의 백킹플레이트를 만들어야 할 필요가 있다. 고내식 마그네슘 합 금에 대한 정보는 특허에 자세히 수록되어 있다.17 본 논문에서는 Table 1.의 13의 Mg-6Al-0.1Sc을 사용하였다. 이 소재는 마그네슘에 스칸디늄을 도핑 한 소재이다. 이 에 대한 내식성은 Table 2. 에 나와 있다. 비교예 1-5는 스칸디늄이 도핑 되지않은 마 그네슘·알루미늄 합금이다. 이 합금들의 부식 속도는 10.19mmpy 부터 37.91mmpy이 다. 마그네슘·알루미늄에 스칸디늄을 도핑 한 경우 스칸디늄을 도핑하지 않은 합금에 비해 내식성이 월등히 향상되었다. 본 논문에서 사용된의 Mg-6Al-0.1Sc경우 (실시예 3) 0.38mmpy의 부식속도를 갖고 있다. 이는 스칸디늄을 도핑 하지 않은 비교예에 비해 현저히 낮은 수치이다. [Figure 18]은 100시간 작업 후의 고내식 마그네슘 합금 백킹플 레이트 사진이다. 100 시간의 작업 이후에도 내구도에 문제가 없음을 보여준다.
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<표 4> 마그네슘 합금의 제조17
합금명 성분 (중량%)
Al Sc Zn Mn Ca Mg
1 비교예 1 Mg-3Al 3 - - - - bal.
2 비교예 2 Mg-6Al 6 - - - - bal.
3 비교예 3 Mg-6Al-1Zn 6 - 1.0 - - bal.
4 비교예 4 Mg-3Al-5Zn 3 - 5.0 - - bal.
5 비교예 5 Mg-6Al-1Zn-0.25Ca 6 - 1.0 - 0.25 bal.
6 실시예 1 Mg-1Al-0.1Sc 1 0.1 - - - bal.
7 실시예 2 Mg-3Al-0.01Sc 3 0.01 - - - bal.
8 실시예 3 Mg-3Al-0.02Sc 3 0.02 - - - bal.
9 실시예 4 Mg-3Al-0.05Sc 3 0.05 - - - bal.
10 실시예 5 Mg-3Al-0.1Sc 3 0.1 - - - bal.
11 실시예 6 Mg-3Al-0.3Sc 3 0.3 - - - bal.
12 실시예 7 Mg-6Al-0.02Sc 6 0.02 - - - bal.
13 실시예 8 Mg-6Al-0.1Sc 6 0.1 - - - bal.
14 실시예 9 Mg-1Al-1Zn-0.1Sc 1 0.1 1.0 - - bal.
15 실시예 10 Mg-3Al-1Zn-0.1Sc 3 0.1 1.0 - - bal.
16 실시예 11 Mg-6Al1Zn-0.1Sc 6 0.1 1.0 - - bal.
17 실시예 12 Mg-6Al-1Zn-0.3Sc 6 0.3 1.0 - - bal.
18 실시예 13 Mg-3Al-5Zn-0.1Sc 3 0.1 5.0 - - bal.
19 실시예 14 Mg-1Al-1Zn-0.3Mn-0.1Sc 1 0.1 1.0 0.3 - bal.
20 실시예 15 Mg-3Al-1Zn-0.05Mn-0.1Sc 3 0.1 1.0 0.05 - bal.
21 실시예 16 Mg-3Al-1Zn-0.1Mn-0.1Sc 3 0.1 1.0 0.1 - bal.
22 실시예 17 Mg-3Al-1Zn-0.3Mn-0.1Sc 3 0.1 1.0 0.3 - bal.
23 실시예 18 Mg-3Al-1Zn-1.0Mn-0.1Sc 3 0.1 1.0 1 - bal.
24 실시예 19 Mg-6Al-1Zn-0.3Mn-0.1Sc 6 0.1 1.0 0.3 - bal.
25 실시예 20 Mg-9Al-1Zn-0.3Mn-0.1Sc 9 0.1 1.0 0.3 - bal.
26 실시예 21 Mg-0.3Al-0.5Ca-0.1Sc 0.3 0.1 - - 0.5 bal.
27 실시예 22 Mg-0.3Al-0.5Ca-0.3Sc 0.3 0.3 - - 0.5 bal.
28 실시예 23 Mg-0.3Al-0.5Zn-0.5Ca-0.3Sc 0.3 0.3 0.5 - 0.5 bal.
29 실시예 24 Mg-6Al-1Zn-0.25Ca-0.1Sc 6 0.1 1.0 - 0.25 bal.
30 실시예 25 Mg-6Al-1Zn-0.3Mn-0.25Ca- 0.1Sc
6 0.1 1.0 0.3 0.25 bal.
31 실시예 26 Mg-6Al-1Zn-0.3Mn-1.0Ca- 0.1Sc
6 0.1 1.0 0.3 1 bal.
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<표 5> 부식 속도 평가17
부식속도 부식속도
(mmpy) (mmpy)
1 비교예 1 10.19 17 실시예 12 0.26 2 비교예 2 37.91 18 실시예 13 0.67 3 비교예3 14.43 19 실시예14 1.19 4 비교예4 11.07 20 실시예15 0.49 5 비교예 5 22.72 21 실시예 16 0.69
6 실시예 1 0.45 22 실시예 17 1.04
7 실시예 2 0.54 23 실시예 18 1.22
8 실시예 3 0.38 24 실시예 19 0.68
9 실시예4 0.34 25 실시예20 0.3
10 실시예5 0.37 26 실시예21 0.9
11 실시예6 0.3 27 실시예22 0.36
12 실시예 7 0.74 28 실시예 23 0.31 13 실시예 8 0.26 29 실시예 24 0.26 14 실시예 9 0.73 30 실시예 25 0.61 15 실시예 10 0.36 31 실시예 26 0.65
16 실시예11 0.32
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2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 0.0
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 10 15 20 25 30 35 40
부식속도 (mmpy)
Sample number Mg-6Al-0.1Sc
[Figure 17] 부식 속도 평가
[Figure 18] 100시간 작업 후의 고내식 마그네슘 합금 백킹플레이트 사진
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